- •Введение
- •Лекция №1 Системы электроснабжения промышленных предприятий (сэс пп). Характеристика сэс. Упрощенная структура сэс. Требования. Предъявляемые к сэс. Вопросы проектирования сэс.
- •1.1. Характеристика системы электроснабжения
- •1.2. Упрощенная структура систем электроснабжения
- •1.3. Основные требования, предъявляемые к сэс
- •Экономичность систем электроснабжения
- •Надежность электроснабжения потребителей
- •Выполнение своих функций при определенных условиях
- •Безопасность и удобство эксплуатации
- •Возможность дальнейшего развития
- •Понятие о многоступенчатой передаче электроэнергии.
- •1.4. Проектирование систем электроснабжения
- •Основные этапы разработки и построения сэс
- •Основные принципы проектирования и построения схемы сэс
- •Основные задачи, решаемые при проектировании сэс
- •Лекция №2 Классификация и характеристика электроустановок. Классификация электроприемников (эп). Характеристика эп. Краткая характеристика графиков нагрузок.
- •2.1. Классификация и характеристика электроустановок
- •2.2. Классификация приемников электрической энергии
- •По электротехническим показателям
- •По режиму работы
- •По надежности электроснабжения
- •По исполнению защит от воздействия окружающей среды
- •2.3. Характеристика приемников электрической энергии
- •2.4. Краткая характеристика графиков нагрузок
- •2.4.1. Графики нагрузок индивидуальных приемников
- •2.4.2. Групповые графики электрических нагрузок
- •3.1. Коэффициенты, характеризующие графики нагрузок
- •Коэффициент включения
- •Коэффициент использования
- •Коэффициент загрузки
- •Коэффициент формы графика
- •Коэффициент спроса
- •Коэффициент максимума
- •Коэффициент одновременности максимумов нагрузки
- •Время использования максимальных нагрузок
- •3.2. Основные характеристики электрических нагрузок
- •3.2.1. Показатели нагрузок, характеризующие индивидуальные электроприемники
- •Установленная мощность
- •Номинальные нагрузки
- •Средние значения нагрузок
- •Среднеквадратичные значения нагрузок
- •Максимальные нагрузки
- •Расчётные электрические нагрузки
- •Потребляемая электрическая энергия
- •3.2.2. Показатели нагрузок, характеризующие группу электроприемников
- •Установленная мощность
- •Номинальные нагрузки
- •Средние нагрузки
- •Среднеквадратичные нагрузки
- •Максимальные нагрузки
- •Расчётные электрические нагрузки
- •Потребляемая электрическая энергия
- •3.3. Методы определения расчетных электрических нагрузок
- •3.3. Основные методы расчета электрических нагрузок
- •По номинальной мощности и коэффициенту использования
- •По номинальной мощности и коэффициенту спроса
- •По средней мощности и расчетному коэффициенту
- •По средней мощности и коэффициенту формы графика
- •3.3.1. Вспомогательные методы расчета электрических нагрузок
- •По удельному расходу электроэнергии на единицу продукции
- •По удельной мощности на единицу производственной площади
- •4.2. Определение пиковых нагрузок
- •4.3. Расчетные нагрузки осветительных электроустановок
- •4.4. Рекомендации по выбору метода расчета электрических нагрузок.
- •4.5. Компенсация реактивной мощности.
- •1. Коэффициент мощности.
- •Естественная компенсация реактивной мощности.
- •Компенсация реактивной мощности.
- •Выбор компенсирующих устройств.
- •5. Выбор местоположения компенсирующего устройства.
- •Продольная компенсация.
- •Вопросы для самопроверки.
- •Лекция № 5 Электрический баланс предприятия.
- •1. Составление электробаланса предприятия.
- •Определение потерь электроэнергии.
- •Дополнительные потери электроэнергии, обусловленные несинусоидальными токами.
- •Экономия электроэнергии на предприятии.
- •Література:
Максимальные нагрузки
В зависимости от продолжительности различают два вида максимальных электрических нагрузок:
- максимальные длительные нагрузки;
- максимальные кратковременные нагрузки.
За максимальные длительные нагрузки принимаются максимальные значения активной, реактивной, полной мощности и тока продолжительностью за принятый интервал осреднения по допустимому нагреву элементов СЭС равным 30 минутам.
Максимальная нагрузка за 30 минут в проектной практике принимается за расчетную нагрузку по допустимому нагреву. При учебном проектировании интервал осреднения принимается продолжительностью равным 60 минутам.
Все значения максимальных нагрузок определяются по графикам нагрузок за характерный промежуток времени (за наиболее загруженную смену, сутки).
За максимальные кратковременные нагрузки принимаются пиковые нагрузки продолжительностью 1-2 с. Определение пиковых нагрузок сводится к определению пиковых токов. Значения пиковых токов определяют, как правило, пусковые токи электрических машин. Значения максимальных кратковременных нагрузок определяют по соответствующим графикам нагрузок или расчетным путем при известных параметрах электрических машин.
Расчётные электрические нагрузки
Одним из основных этапов при проектировании систем электроснабжения промышленного предприятия является правильное определение ожидаемых электрических нагрузок - их называют расчетными нагрузками. Расчетные нагрузки, как правило, определяются для зла питания (силовой пункт напряжением до 1 кВ; шины НН цеховых трансформаторных подстанций; шины НН силовых РП напряжением выше 1 кВ; шины НН главной понизительной подстанции).
Под расчётными электрическими нагрузками (Pp, Qp, Sp, Ip) понимаются нагрузки значения которых соответствуют такой неизменной токовой нагрузке, которая эквивалентна фактической изменяющейся во времени нагрузке по наибольшему тепловому воздействию на элемент системы электроснабжения.
Вероятность превышения фактической нагрузки над расчётной не превышает 0,05 в интервале осреднения, длительность которого принята равной трём постоянным времени нагрева 3Т0 элемента системы электроснабжения, через который передаётся ток нагрузки (кабель, провод, шинопровод, трансформатор и т.д.)
При проектировании СЭС применяют два вида расчетных нагрузок:
- по допустимому нагреву элементов СЭС,
- по допустимым отклонениям напряжения на зажимах ЭП.
Под расчетной нагрузкой по допустимому нагреву понимается такая длительная неизменная нагрузка, которая эквивалентна фактической изменяющейся во времени нагрузке по наибольшему тепловому воздействию на элемент системы электроснабжения.
Так как нагрев проводника является результатом воздействия на него нагрузки за некоторый промежуток времени, то средняя нагрузка за интервал времени более точно характеризует нагрев проводника. Важной характеристикой нагрева проводника является постоянная времени нагрева . Учитывая, что нарастание температуры проводника при постоянной нагрузке происходит по экспоненциальному закону и за время достигает 95% установившейся температуры. В практике расчетов принят некоторый «универсальный» интервал осреднения .
Таким образом, в качестве расчетной нагрузки по допустимому нагреву при переменном графике применяют максимальную среднюю нагрузку за время осреднения .
Таким образом, за .
При резкопеременных нагрузках (например, сварочные установки) за расчетную нагрузку может быть принята , т.е. .
При постоянном (мало меняющемся) графике нагрузки за расчетную нагрузку по допустимому нагреву может быть принята средняя нагрузка за наиболее загруженную смену, т.е. или .
Под расчетной нагрузкой по допустимым отклонениям напряжения понимается нагрузка, которая вызывает максимальное отклонение напряжения на зажимах ЭП. К таким нагрузкам относятся, как правило, пиковые нагрузки. При протекании пиковых нагрузок напряжение на зажимах ЭП должно быть не ниже допустимых значений.
Таким образом, величина пиковых нагрузок должна быть такими, чтобы соблюдалось условие
, (4.29)
где допустимое отклонение напряжения на зажимах ЭП.
Пиковые нагрузки определяются для проверки электросетей по условиям СЗП электродвигателей, выбора плавких вставок, предохранителей, расчета тока срабатывания МТЗ и т.д.
В практике проектирования СЭС применяют различные методы определения расчётных значений электрических нагрузок. Выбор метода расчёта нагрузок во многом зависит от наличия исходной информации.
Определение значений расчётных электрических нагрузок подробно изложено в главе 5.